JPH061236A

JPH061236A - 鉄道車両の窓枠構造

Info

Publication number: JPH061236A
Application number: JP16072192A
Authority: JP
Inventors: Kanji Nishiyama; 寛二西山; Hideyori Oba; 英資大場; Mamoru Ohara; 守大原; Michifumi Takechi; 通文武市
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-06-19
Filing date: 1992-06-19
Publication date: 1994-01-11
Anticipated expiration: 2012-07-02
Also published as: JP2626416B2

Abstract

(57)【要約】【構成】側構体は、吹寄板１と、上部側構体２及び下部
側構体３の分割構造になっており、吹寄板１は、外側は
補強７と一体になった構造であり、内側は、溶接線６ａ
が角部にならないように隅直線部１０の中心を通る構造
になっている。【効果】側構体を上部側構体、下部側構体及び吹寄板の
分割構造とし、吹寄板を標準化することにより、工数低
減と溶接線の単純化を図り品質の安定化を図ることがで
きた。また、吹寄板と窓隅補強を一体構造とすることに
より窓隅の応力集中の緩和及び車両構体の軽量化を図る
ことができた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄道車両の窓枠構造に
係り、特に高速で走行するものに好敵な鉄道車両の窓枠
構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来は、側構体、屋根構体、床構体等の
外板に軽合金製のろう付ハニカムパネルを用い、骨部材
を車両内部側に配置した構造が知られている。また、側
構体に薄板を用いる場合、この薄板に窓部の穴を明け窓
隅補強を行なう構造であった。

【０００３】また、車両構体を構成する柱部と腰部との
骨部材における窓隅部の鍔を一部切取り、この切り取り
部分に１個または２個以上の半径による連続した円弧曲
線部分を有する窓隅部材を固着し、この窓隅部材を車両
構体の窓隅部に母材化せしめるようにして車両窓隅部の
応力集中を防止する構造であった。

【０００４】これらの構造に関するものとしては、特公
昭４７−３７２８８、特開平３−９０４６８号等があげ
られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の構造では、
側パネルに窓を加工により明けた側パネルを溶接してい
たが、側パネルは大きくハンドリング及び窓加工に多大
な時間を要していた。また、薄板で製作した窓は、窓隅
に応力集中が発生する（車両が高速でトンネル内を走行
する際、車内外圧力が急激に変化することにより荷重が
作用することと、乗客・機器の荷重が作用することによ
り、車両構体に上下荷重が作用する為に窓隅部に応力が
発生する）ため補強を追加するため溶接量が多く、歪が
発生するのと工数が増加すると共に重量増加の原因であ
った。又、溶接する為、アンダカット等が生じ易く品質
が一定しなかった。又、溶接部の応力低下を図る方法が
なかった。また、側構体の完成後、窓を機械加工により
明ける方法もあるが、大型機械が必要であり、かつ、ハ
ンドリングとセットが大変であった。また、側構体を上
部側構体、下部側構体及び吹寄板に分割したパネルを組
合わせる構造では、窓隅部に応力集中の発生する場所が
生じた。そのため、窓隅に補強を追加する必要があり、
こうすると溶接線が増え、かつ、溶接部の仕上げが追加
となり工数が増大すると共に品質が均一にならなかっ
た。更に、重量が増加するという欠点もあった。

【０００６】本発明の目的とするところは、窓隅の応力
集中を緩和することと、車両構体の軽量化を図ることが
できる鉄道車両の窓枠構造を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的は、窓枠部分
を、軒部分に相当する上部側構体と、腰部に相当する下
部側構体と、前記上部側構体と下部側構体との間に窓開
口部の幅寸法に対応した間隔を隔てて設置され該上部側
構体および下部側構体を連結して窓を構成する吹寄板と
からなり、前記上部側構体，下部側構体および吹寄板を
所定の厚さを有し、かつ、両表面側に接合部を有した積
層パネルによって構成し、窓隅をなす隣接した前記積層
パネルの外表面側接合部に窓隅円弧を形成した補強を設
置して両者を接合し、さらに、該隣接した積層パネルの
内面側接合部を窓隅中央位置にて接合する構造としたこ
とにより達成できる。

【０００８】

【作用】側構体を成す上部側構体、下部側構体及び吹寄
板を積層パネルによって構成することにより、積層パネ
ル自体の高い面外剛性によって骨部材を少なくでき軽量
化が図れる。また、応力集中の度合いが高い積層パネル
の外表面側のみに補強を設置する構成としていることか
ら、構造が比較的簡単であるにもかかわらず応力集中を
緩和することができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図７によ
って説明する。同図において、１は吹寄板、２は軒桁を
含む窓より上部を構成する上部側構体、３は腰板を含む
窓より下部を構成する下部側構体である。側構体４は、
吹寄板１と上部側構体２及び下部側構体３を溶接するこ
とにより構成される。前記吹寄板１と上部側構体２及び
下部側構体３は、二枚の面板とその間に設置される芯材
をろう付けによって接合してなる積層パネルによりそれ
ぞれ構成されている。該積層パネルは所定の厚さを有
し、その周囲には断面形状がコ字型の縁材が前記面板の
間にろう付けによって設置されている。この上部側構体
２は、窓開口部に位置する上部側構体窓部２ａと吹寄部
に位置する上部側構体吹寄部２ｂを組み合わせることに
より構成される。上部側構体窓部２ａは、その一辺が窓
開口部の一辺をなし、この部分は縁材部分を切削加工す
ることにより、正確な寸法に形成されている。また、上
部側構体窓部２ａの窓隅対応部分は、後述する補強７を
設置するため、切削によって切欠き部が形成されてい
る。上部側構体吹寄部２ｂは、吹寄板１に接合されるた
め、その縁材を直線上に切削加工される。上部側構体２
は、上部側構体部材２ａと上部側構体吹寄部２ｂとの境
部分に前記面板に直角に配置される補強板を内蔵してお
り、少なくとも窓部と吹寄部を一つの単位として構成さ
れている。なお、本実施例においては、上部側構体窓部
２ａと上部側構体吹寄部２ｂとを交互に二つずつ配置し
たものを一つのパネルとして構成している。

【００１０】また、下部側構体３は、窓開口部に位置す
る下部側構体窓部３ａと吹寄部に位置する下部側構体吹
寄部３ｂを組み合わせることにより構成される。該下部
側構体窓部３ａと下部側構体吹寄部３ｂは、前記上部構
体窓部２ａおよび上部構体２ｂと同様に形成されてい
る。これらの上部側構体２、下部側構体３は、標準化さ
れている。また、吹寄板１と上部側構体２及び下部側構
体３は、側構体外表面側は接合部５、側構体内面側は接
合部６の部分を溶接することにより接合される。

【００１１】次に、吹寄板１の詳細構造について説明す
る。吹寄板１は、窓開口に面した辺の窓隅部に切欠きを
形成し、該切欠き部分に事前に補強７を接合して一体に
した構造になっている。補強７は、吹寄板１に一方の溶
接端８ａから他方の溶接端８ｂまでの接合線８の部分で
溶接接合されている。溶接端８ａの位置は、補強７のア
ール止まりから窓隅の接線方向すなわち窓隅部から離れ
る方向に５〜１０ｍｍの位置に設定される。これは、ア
ール止端部は応力集中により高応力が発生するため、母
材化して強度を向上させるためである。また、補強７
は、補強だけでなく吹寄板１，上部側構体２，下部側構
体３をなす積層パネルの外表面と面一となるように設置
されていることから外板の役割を持ち、かつ、応力集中
に耐え得る板厚を有することから骨部材の役割も果たし
ている。ところで、補強７は、単体でタブ９を有した構
造となっている。タブ９は、補強７のアール止まりから
接線方向すなわち窓隅部から離れる方向に５〜１０ｍｍ
程度ずらした溶接の始・終端に対応させて形成されてい
る。これらの構造は、アール止まりに応力集中が発生す
るのと上部側構体２又は下部側構体３と溶接接合したと
き溶接線（トーチ）の始・終点において発生したアンダ
カット部を簡単に除去するために配慮したものである。
そして、補強７はタブ９の中心を通り法線方向に角アー
ルを持った構造をしており、上部側構体２及び下部側構
体３もこの形状にあわせて製作されている。そして、補
強７を有する吹寄板１と上部側構体２又は下部側構体３
を溶接後、タブ９は、切断する。これは、タブ９を別付
すると、部品点数・工数増大、タブ切徐時、母材を必要
以上に削り込み、ノッチを形成してしまう。これらの構
造は、他の窓隅部分についても同じである。また、この
ようなタブは、補強７を吹寄板１に溶接接合する際のア
ンダカットを除去するために、溶接端８ａの部分にも設
けられる。側構体外表面部における積層パネル同士の接
合構造は以上のように構成されている。

【００１２】次に、構体内側について説明する。構体内
側は、下部側構体３と吹寄板１は、接合部６をなす溶接
線６ａで溶接される構造となっている。溶接線６ａは、
車体長手方向と４５度の角度をなしており、窓隅の車体
長手方向に対して４５度に形成されている直線部１０の
中央を通り、更に、図５に示すｈ₁と図６に示すｈ₂が等
しくなるように構成されている。したがって、この構造
にすることにより、吹寄板１の内側と外側の最大高さが
一致するため、吹寄板１の縁材部分の加工が一度にでき
るという利点がある。また、構体内側では、図６におけ
る斜線部の縁材を省略することにより軽量化を図ってい
る。これらの構造は、他の窓隅部分についても同じであ
る。

【００１３】前記構成においては、窓隅部材を含む吹寄
板を標準化することと、該吹寄板と他の構体構成部材と
の取付溶接線を単純化すなわち一筆書のように形成した
ことにより、工数低減と品質の安定化を図ることができ
る。また、吹寄板に窓隅アールの円弧より５〜１０ｍｍ
接線方向に直線部分を設けた窓隅補強を先に取付けて一
体にした構造にすることにより、アール始端母材化をし
て窓隅部の応力集中を緩和すると共に車両構体の軽量化
が図れる。

【００１４】

【発明の効果】以上述べたように本発明により、側構体
を上部側構体、下部側構体及び吹寄板の分割構造とし、
吹寄板を標準化することにより、工数の低減及び溶接線
の単純化を図ることが出来る。また、吹寄部と窓隅補強
を一体構造にすることにより、窓隅部の応力集中の緩和
と品質の安定化を図ることができる。更に、窓隅補強は
外板及び骨部材の役割をし、構体の軽量化を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の窓枠構造を有する側構体を構体外から
見た正面図である。

【図２】本発明の窓枠構造を有する側構体を構体内から
見た正面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ部断面である。

【図４】図１のＢ−Ｂ部断面図である。

【図５】図１のＣ部の詳細を示す拡大した正面図であ
る。

【図６】図１のＤ部の詳細を示す拡大した正面図であ
る。

【図７】図５における補強のタブを除去する以前の状態
を示す正面図である。

【符号の説明】

１…吹寄部、２…上部側構体、３…下部側構体、４…側
構体、７…補強、９…タブ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者武市通文茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軒部分に相当する上部側構体と、腰部に相
当する下部側構体と、前記上部側構体と下部側構体との
間に窓開口部の幅寸法に対応した間隔を隔てて設置され
該上部側構体および下部側構体を連結して窓を構成する
吹寄板とからなり、前記上部側構体，下部側構体および
吹寄板を所定の厚さを有し、かつ、両表面側に接合部を
有した積層パネルによって構成し、窓隅をなす隣接した
前記積層パネルの外表面側接合部に窓隅円弧を形成した
補強を設置して両者を接合し、さらに、該隣接した積層
パネルの内面側接合部を窓隅中央位置にて接合したこと
を特徴とする鉄道車両の窓枠構造。